KRAS突变和肿瘤生物学制造技术

本发明专利技术提供了识别有发展癌症风险的患者的方法，预测癌症发病的方法，以及通过确定KRAS致癌基因内存在或不存在单核苷酸多态性(SNP)，其被称为KRAS突变，来预测患者对化疗／治疗应答的方法。

KRAS mutation and tumor biology

The present invention provides a method for identifying patients at risk of developing cancer, cancer and prediction methods, by determining the KRAS oncogene in the presence or absence of single nucleotide polymorphism (SNP), which is called the KRAS mutation, to predict the patients on chemotherapy / therapeutic response method.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】KRAS突变和肿瘤生物学相关申请本申请要求2011年3月21日提出的临时申请USSN61 / 454，765 ;2011年3月21日提出的USSN61 / 454,767 ;和2011年3月21日提出的USSN61 / 454，769的优先权，上述文献中的全部内容均作为一个整体在本专利技术中被引入作为参考。以提述方式纳入以“34592-515001W0ST25.txt”为命名提交的文本文件的内容，该文本文件于2012年3月16日创建，文件大小32.2KB，参考文献均全文引入本文以供参考。政府支持本 专利技术中部分的实施，具有美国政府根据临床与转化科学奖(CTSA)，授权号为UL1RR024139的支持，其中CTSA由美国国立卫生研究院分支国家研究资源中心所提供。本专利技术是在美国政府支持下完成，部分支持下完成，得到美国国家癌症研究所提供的授权号R01CA131301-01A1，美国国立卫生研究院提供的授权号CA124484(K08)，美国国立卫生研究院提供的授权号R01CA122728，美国国立卫生研究院提供的授权号R01CA74415，美国国家癌症研究所和美国国立卫生研究院主任办公室提供的授权号RC4CA153828 的支持。政府在本专利技术中享有一定的权利。专利
本专利技术通常涉及癌症、生殖健康和分子生物学领域。本专利技术提供了通过确定遗传标记的存在或不存在，诊断和预测主体患有癌症的方法。此外，本专利技术提供了通过确定遗传标记的存在或不存在，确定患者对治疗的反映的方法。
技术介绍
变动风险因子、患者治疗的反应和结果反映癌症的异质性。虽然预测基因表达标志物是高度非同源，几个模块如DNA修复缺陷，免疫应答标记或者上皮细胞-间质细胞转变通常与许多肿瘤相关。因此，在本领域中，有必要识别这些转录模块的启动子，成为发现特异性个性化治疗的一种有前途的方法。
技术实现思路
在本专利技术中提出的研究，涉及到核心的问题是miRNAs在癌症中的作用:干扰miRNAs调控致致癌基因或肿瘤抑制基因影响患癌症的风险、肿瘤的发展，以及治疗响应。MiRNAs可能直接或间接调控致致癌基因或肿瘤抑制基因。举例来说，KRAS基因突变，单核苷酸多态性(SNP)位于KRAS基因3' UTR的let_7互补位6 (LCS6)，通过miRNA let-7家族的调控干扰KRAS。在这种情况下，KRAS基因let-7介导调节被阻断；然而，也有KRAS基因突变的次级效应。let-7 / KRAS互动上游的阻断持续向下游因子发送异常信号。此外，信号途径而非经典RAS途径的组成受到影响。KRAS变体的存在，增加了血管生成、存活(甚至在缺氧条件下)、转移，以及对常用化疗药物的抗药性。此外，癌症细胞的表观遗传改变，如肿瘤抑制基因启动子甲基化和细胞周期基因的改变，影响了 KRAS突变阳性的癌细胞的发展、存活和治疗应答。最后，KRAS基因突变的细胞后果是与KRAS其他突变无关，包括，举例来说，KRAS基因编码区的突变。对于许多癌细胞，KRAS基因突变的发生与其它KRAS基因突变的发生是相互排斥的。不像KRAS突变，KRAS基因突变是一种种系突变。因此，KRAS基因变体是一种肿瘤细胞生物学的遗传性生物标志物。KRAS基因突变突变的发生导致KRAS基因表达增加和/或高丰度KRAS，导致miRNAs let-7家族表达降低。KRAS突变也影响转录因子，以及miRNAs而非let_7家族miRNAs的表达水平。举例来说，KRAS突变与miR-23和miR-27表达水平增加统计学上显著性相关联，miR-23和miR-27靶向抗血管生成基因如Sprouty2和Sema6A。因此，传统的化疗药物的效果差和耐药性可能源自KRAS基因突变通过RAS通路驱动激活细胞增殖的能力，通过血管生成通路，血液和养分补给肿瘤，促进肿瘤内癌细胞的生存。面对具有一种共同激活因子的两个异常通路，某些化疗药物活性可能不足以对抗癌症的发展。携带KRAS突变的肿瘤内RAS和其它通路肿瘤的扰动在癌细胞和肿瘤类型间有高度同源性(如乳腺癌和卵巢癌)。KRAS基因突变与各种癌症临床治疗效果不佳有关，这些癌症包括，但不限于，结肠癌、卵巢癌、头颈部癌、肺癌。有证据表明，KRAS基因突变决定一名患者对治疗的响应。如果KRAS基因突变携带者对标准化疗药剂耐药，那么患者的结果较差。本文提出的数据证实，KRAS基因突变对传统化疗药物耐药，而有时对单克隆抗体疗法的敏感性增加。举例来说，当西妥昔单抗作为唯一的治疗方法给药时，KRAS突变增加了患者对西妥昔单抗的敏感性，靶向KRAS通路(EGFR)上游调控因子。因此，KRAS基因突变的发生可能表明，特异性靶向KRAS基因上游的药物将会成功，然而，靶向细胞周期检查点的传统化疗药物可能是无效的，细胞周期检查点是KRAS基因的下游。同样，KRAS基因突变对钼类化疗具有耐药性。钼类药剂交联DNA分子，以防止DNA复制，最终导致细胞凋亡。然而，DNA复制发生在KRAS活化下游，并且因此，可能是无效的，尤其根据数据显示信号通路募集而非RAS基因。本文提供的这些KRAS肿瘤生物学的新发现具有重要的临床价值，因为化疗作为一种治疗方法对患者是很辛苦的。化疗药物的副作用，不仅增加了患者的不适，而且带来了身体机能系统并发症。例如，杀死癌细胞的化疗药物也可能损害或削弱患者的心脏。因此，KRAS基因突变是确定对已知化疗药物的耐药性或者敏感性的一种生物标志物。如果患者呈KRAS突变阳性，那么医生可能会选择一个最佳的治疗方案，或者至少避免无效治疗。在本专利技术中，术语主体和患者可以互换使用。本专利技术提供了一种预测肿瘤的血管生成风险增加的方法，包括(a)检测第一位患者样本中人KRAS基因let-7互补位LCS6中的突变，其中所述突变是一种单核苷酸多态性(SNP)，包括LCS6位点4处尿嘧啶(U)或胸腺嘧啶(T)向鸟嘌呤(G)转变，及(b)确定miRNA表达水平，miRNA选自由第二位患者样本中miR-23和miR-27组成的组，其中与对照组对t匕，所述的(a)中突变的存在和(b)中miRNA表达水平的增加表明抗血管生成基因转录基因静默增加，从而预测肿瘤血管形成风险增加。第一位和第二位患者样本中提取自同一患者。此外，第一位和第二位患者样本可能包括相同的流体、组织或活检。优选地，第二位患者样本提取自或源自肿瘤或与肿瘤物理接触的非肿瘤组织中的区域(例如，肿瘤周围)。举例来说，抗血管生成基因可以是Spix)Uty2或Sema6A。肿瘤可能包括一种癌细胞，癌细胞源自艾滋病相关的癌症、乳癌、消化/胃肠道的癌症、肛门癌、阑尾癌、胆管细胞癌、结肠癌、大肠癌、食道癌、胆囊癌、胰岛细胞瘤、胰腺神经内分泌肿瘤、肝癌、胰脏癌、直肠癌、小肠癌、胃癌、内分泌系统癌、肾上腺皮质癌、甲状旁腺癌、嗜铬细胞瘤、垂体瘤、甲状腺癌、眼癌、眼内黑色素瘤、视网膜母细胞瘤、膀胱癌、肾(肾细胞)癌、阴茎癌、前列腺癌、移行细胞肾盂和输尿管癌、睾丸癌、尿道癌、肾母细胞瘤、其他儿童肾脏肿瘤、生殖细胞癌、中枢神经系统癌症、颅外生殖细胞瘤、性腺外生殖细胞肿瘤、卵巢生殖细胞肿瘤、妇科肿瘤、宫颈癌、子宫内膜癌、妊娠滋养细胞肿瘤、卵巢癌、子宫肉瘤、阴道癌、外阴癌、头部和颈部癌、下咽癌、喉癌、唇及口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于识别具有使雌激素受体(ER)和孕激素受体(PR)阴性(ER／PR阴性)发展为乳腺癌风险的主体或患者的方法，包括检测在患者样本中人KRAS的let?7互补位LCS6中的突变，其中所述突变是一种包括在LCS6位点4处的尿嘧啶(U)或胸腺嘧啶(T)转变为鸟嘌呤(G)的单核苷酸多态性(SNP)，其中所述突变的存在表明具有将ER／PR阴性发展为乳腺癌的增加风险。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于识别具有使雌激素受体(ER)和孕激素受体(PR)阴性(ER / PR阴性)发展为乳腺癌风险的主体或患者的方法，包括检测在患者样本中人KRAS的let-7互补位LCS6中的突变，其中所述突变是一种包括在LCS6位点4处的尿嘧啶(U)或胸腺嘧啶(T)转变为鸟嘌呤(G)的单核苷酸多态性(SNP)，其中所述突变的存在表明具有将ER / PR阴性发展为乳腺癌的增加风险。2.一种用于在有发展为乳腺癌风险的主体或患者中预测雌激素受体(ER)和孕激素受体(PR)阴性(ER / PR阴性)发展为乳腺癌的发病的方法，包括检测患者样本中人KRAS的let-7互补位LCS6中的突变，其中所述突变是一种包括LCS6位点4处的尿嘧啶(U)或胸腺嘧啶(T)转变为鸟嘌呤(G)的单核苷酸多态性(SNP)，其中所述突变的存在表明具有将ER / PR阴性发展为乳腺癌的更早发病。3.根据权利要求2所述的方法，其中ER/ PR阴性乳腺癌也是HER2阴性，从而其是一种三阴性乳腺癌(TNBC)。4.根据权利要求3所述的方法，其中三阴性乳腺癌(TNBC)是一种基底肿瘤或luminal型肿瘤。5.根据权利要求4所述的方法，其中三阴性乳腺癌(TNBC)是一种基底肿瘤，其表达一种转录子或者表皮生长因子受体(EGFR)或细胞角蛋白5 / 6(CK5 / 6)基因编码的蛋白质。6.根据权利要求1、2、或3所述的方法，其中乳腺癌的进一步特征在于低表达或阴性表达的乳腺癌I (BRCAl)基因。7.根据权利要求1、2、或3所述的方法，其中主体或患者是绝经前女性。8.根据权利要求1、2、 或3所述的方法，其中主体或患者的年龄是51岁或更年轻。9.一种对患有卵巢上皮癌(EOC)的主体或患者进行预测的方法，包括检测患者样本中人KRAS的let-7互补位LCS6中的突变，其中所述突变是一种包括在LCS6位点4的尿嘧啶(U)或胸腺嘧啶(T)转变为鸟嘌呤(G)的单核苷酸多态性(SNP)，其中，当与对照组对比时，突变的存在表明存活率降低。10.根据权利要求9所述的方法，其中主体或患者为绝经后、52岁或至少52岁。11.根据权利要求9所述的方法，其中对照组不携带突变。12.根据权利要求1所述的方法，其中生存率是总的生存率、五年的生存率或一年的生存率。13.—种对卵巢上皮性癌(EOC)细胞钼类化疗响应进行预测的方法，包括检测患者样本中人KRAS的let-7互补位LCS6中的突变，其中所述突变是一种包括在LCS6位点4的尿嘧啶(U)或胸腺嘧啶(T)转变为鸟嘌呤(G)的单核苷酸多态性(SNP)，其中所述突变的存在表明钼类化疗耐药性。14.根据权利要求13所述的方法，其中卵巢上皮性癌细胞在体外或离体评价。15.根据权利要求14所述的方法，其中主体是绝经后、52岁或至少52岁，主体卵巢上皮性癌细胞离体评价。16.根据权利要求14所述的方法，其中卵巢上皮性癌细胞在体外进行评估，其中卵巢上皮性癌细胞被分离、复制，或来自BG1、CA0V3、或IGR-OVl细胞株。17.根据权利要求13所述的方法，其中钼类化疗是卡钼或紫杉醇。18.根据权利要求13所述的方法，其中钼类化疗是辅助治疗。19.一种患有大肠癌(CRC)的测试主体预测的方法，包括检测患者样本中人KRAS基因let-7互补位LCS6突变，其中所述突变是一种包括在LCS6位点4的尿嘧啶(U)或胸腺嘧啶(T)转变为鸟嘌呤(G)的单核苷酸多态性(SNP)，其中所述突变的存在显示存活率增加。20.根据权利要求19所述的方法，其中检测步骤进一步包括微卫星不稳定性(MSI)分析21.根据权利要求19所述的方法，其中大肠癌(CRC)是早期阶段大肠癌。22.根据权利要求19所述的方法，其中大肠癌(CRC)是I期或2期大肠癌。23.根据权利要求19所述的方法，其中对照组主体不携带KRAS基因突变。24.根据权利要求23所述的方法，其中对照组主体KRAS基因具有二次突变。25.根据权利要求19所述的方法，其中主体或患者KRAS基因具有二次突变。26.根据权利要求19所述的方法，其中主体或对照组主体BRAF基因携带一个或多个突变。27.根据权利要求19所述的方法，其中主体或对照组主体具有高甲基化RASSF1A启动子。28.根据权利要求19所述的方法，其中生存率是总生存率率，五年生存率或一年生存·率。29.一种预测癌细胞进行单克隆抗体单药治疗的响应的方法，包括检测患者样本中人KRAS基因let-7互补位LCS6突变，其中所述突变是一种一种包括在LCS6位点4的尿嘧啶(U)或胸腺嘧啶(T)转变为鸟嘌呤(G)的单核苷酸多态性(SNP)，其中所述突变的存在，表明对单克隆抗体单药治疗的敏感性。30.根据权利要求29所述的方法，其中癌细胞是大肠癌(CRC)细胞。31.根据权利要求29所述的方法，其中癌细胞在体外或离体进行评价。32.根据权利要求29所述的方法，其中单克隆抗体单药治疗是西妥昔单抗。33.一种预测肿瘤细胞对化疗联合单克隆抗体治疗的响应的方法，包括检测患者样本中人KRAS基因let-7互补位LCS6突变，其中所述突变是一种包括在LCS6位点4的尿嘧啶(U)或胸腺嘧啶(T)转变为鸟嘌呤(G)的单核苷酸多态性(SNP)，其中所述突变的存在表明对联合治疗的耐药性。34.根据权利要求33所述的方法，其中癌细胞是大肠癌(CRC)细胞。35.根据权利要求33所述的方法，其中癌细胞在体外或离体进行评价。36.根据权利要求33所述的方法，其中单克隆抗体单药治疗是西妥昔单抗。37.根据权利要求33所述的方法，其中化疗是一种细胞毒性剂。38.根据权利要求37所述的方法，其中细胞毒性剂是伊立替康。39.一种预测肿瘤的血管生成风险增加的方法，包括 (a)检测第一位患者样本中人KRAS基因let-7互补位LCS6中的突变，其中所述突变是一种包括在LCS6位点4的尿嘧啶(U)或胸腺嘧啶(T)转变为鸟嘌呤(G)的单核苷酸多态性(SNP)； (b)确定miRNA表达水平，miRN...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·B·温迪哈斯，
申请(专利权)人：耶鲁大学，
类型：
国别省市：